天然氣的形成及地化特征

1、第五章 天然氣的形成及地化特征概 述一、生物氣的成因四、非烴氣體的成因三 、煤系氣的成因二、熱成因氣五、天然氣的空間分布六、天然氣的成因研究1天然氣的分類（按成分）烴類氣體非烴類氣體常溫常壓下的氣態(tài)烴類乙烷、丙烷、丁烷和異丁烷輕烴重?zé)N甲烷天然氣的分類（按成因）生物氣油田氣煤成氣無(wú)機(jī)成因氣天然氣的相態(tài)氣態(tài)固態(tài)液態(tài)甲烷含量大于95%稱為干氣一般是指凝析油含量在于1050g/m3稱為濕氣定義：天然氣廣義上指自然界中存在的一切氣體。在油氣勘探中是指存在于巖石圈中可燃的天然氣，其成分主要為甲烷為主的烷烴系列及無(wú)機(jī)氣體（CO2、N2、H2S、H2、O223 目前我國(guó)探明儲(chǔ)量大于1000億立方米的氣田共有5

2、個(gè)，其中蘇里格氣田探明儲(chǔ)量大于5000億立方米。 我國(guó)主要含氣區(qū)重點(diǎn)氣田儲(chǔ)量對(duì)比圖(據(jù)國(guó)家儲(chǔ)委及中油集團(tuán)儲(chǔ)量公報(bào))儲(chǔ)量（億立方米）4評(píng)價(jià)范圍地質(zhì)資源量/萬(wàn)億立方米可采資源量/萬(wàn)億立方米95%50%5%期望值95%50%5%期望值115個(gè)盆地24.0634.1648.335.0315.2821.630.4322.03陸域20.1326.9436.526.9312.6816.822.8017.08近海3.937.2211.78.12.64.737.634.95 全國(guó)天然氣地質(zhì)及可采資源量評(píng)價(jià)結(jié)果表2008年1月3日關(guān)于新一輪全國(guó)資源評(píng)價(jià)和儲(chǔ)量產(chǎn)量趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告 2009年，我國(guó)石油產(chǎn)量為1.89億噸

3、，占全球石油產(chǎn)量3525億噸的5.18，居世界第5位，儲(chǔ)采比為11.5。累計(jì)探明石油技術(shù)可采儲(chǔ)量92.1億噸，石油累計(jì)采出量為51.9億噸，已探明資源的采出程度分別為63.6%，剩余技術(shù)可采儲(chǔ)量29.49億噸，剩余經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量21.71億噸，居世界第13位。2009年，我國(guó)天然氣產(chǎn)量為761.2億立方米，居世界第9位，儲(chǔ)采比為35。累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量7.1萬(wàn)億立方米，累計(jì)探明技術(shù)可采儲(chǔ)量4.3萬(wàn)億立方米，天然氣的累計(jì)采出量為10198.4億立方米，已探明資源的采出程度21.3%，剩余技術(shù)可采儲(chǔ)量3.77萬(wàn)億立方米，剩余經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量2.9萬(wàn)億立方米，居世界第14位。5淺層生物氣煤層氣頁(yè)巖氣致

4、密砂巖氣構(gòu)造圈閉油氣非常規(guī)油氣：致密砂巖氣、頁(yè)巖氣煤層氣、淺層微生物氣、天然氣水合物、油砂、頁(yè)巖油。6（1）致密砂巖氣（孔隙度10%，滲透率為mD-nD）據(jù)估算，全球致密氣資源量為456.24萬(wàn)億方現(xiàn)今技術(shù)可開采的致密砂巖氣儲(chǔ)量約為10.524萬(wàn)億方 7涵義：受相似地質(zhì)因素控制、含有一定資源規(guī)模、以吸附狀態(tài)為主的煤層氣、具有相對(duì)獨(dú)立流體系統(tǒng)的煤巖體煤層氣煤層甲烷被吸附于水與煤的接觸帶煤基質(zhì)裂隙和節(jié)理中的水(D)向斜-水動(dòng)力封堵煤層氣藏(F)背斜-水驅(qū)圈閉煤層氣藏(G)削頂背斜-水驅(qū)圈閉煤層氣藏(H)斷層-背斜-水驅(qū)圈閉煤層氣藏(K)透鏡狀煤體煤層氣藏(J)低滲自封閉體煤層氣藏(I)異常壓力封存

5、箱煤層氣藏(B)斷層-水動(dòng)力封堵煤層氣藏(E)煤層尖滅-水動(dòng)力封堵煤層氣藏(C)單斜-水動(dòng)力封堵煤層氣藏(A)物性-水動(dòng)力封堵煤層氣藏低滲區(qū)高滲區(qū)地下水的補(bǔ)給和運(yùn)移方向8涵義：頁(yè)巖氣是頁(yè)巖烴源巖生成的天然氣，在排烴后有一部分殘留在頁(yè)巖層段中的天然氣就被稱之為頁(yè)巖氣有機(jī)質(zhì)與粘土顆粒表面的吸附氣的儲(chǔ)集方式與煤層氣相似基質(zhì)孔隙和裂縫中的游離氣的儲(chǔ)集方式與常規(guī)天然氣儲(chǔ)層相似自內(nèi)表面解吸階段1構(gòu)成模式階段2階段3天然裂縫網(wǎng)絡(luò)流入基質(zhì)孔隙流入天然裂縫系統(tǒng)頁(yè)巖氣9美國(guó)連續(xù)氣藏產(chǎn)量目前已占天然氣總產(chǎn)量的43%1996-2006美國(guó)3類連續(xù)氣生產(chǎn)數(shù)據(jù)變化統(tǒng)計(jì)致密砂巖氣占67.7，煤層氣20，頁(yè)巖氣12.3%時(shí)間

6、致密砂巖氣煤層氣頁(yè)巖氣生產(chǎn)井可增儲(chǔ)量鉆井產(chǎn)量生產(chǎn)井可增儲(chǔ)量鉆井產(chǎn)量生產(chǎn)井可增儲(chǔ)量鉆井產(chǎn)量（口）萬(wàn)億方十億方/井（口）萬(wàn)億方十億方/井（口）萬(wàn)億方十億方/井1996-20001400031.52.25732011.61.5841105.21.252001-20021057019.51.84104505.70.5536402.80.762003-20053108030.10.99148306.60.47149906.70.9310t/oCCH4氣水合物和冰氣水合物和水無(wú)氣水合物氣水合物是立方晶系的結(jié)晶化合物。當(dāng)水結(jié)冰時(shí)，晶格膨脹，形成的籠式結(jié)構(gòu)可以容納氣體分子。1 小的晶胞結(jié)構(gòu)中46個(gè)水分子可以包

7、含8個(gè)甲烷分子，其余的一些氣體也可進(jìn)入其中。2 大的晶胞結(jié)構(gòu)是金剛石型填集，在籠中不僅能留住C1和C2，而且為了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定， C3、 i C4也可占據(jù)一些大的籠，136個(gè)水分子可以包含8個(gè)丙烷和異丁烷分子。天然氣水合物的壓力-溫度曲線相對(duì)密度0.6的天然氣100008001000200040004002001008000-12-1-71610421271b/in211一、 生物氣的成因還原環(huán)境淺處沉積物中微生物分解有機(jī)質(zhì)，形成各種氣體含氧環(huán)境有機(jī)質(zhì)在厭氧細(xì)菌作用下發(fā)酵形成CH4有機(jī)質(zhì)被氧化，放出CO2、SO2、N2等氣體產(chǎn)酸階段產(chǎn)甲烷階段12水解作用好氣氧化葡萄糖產(chǎn)甲烷階段光合產(chǎn)物（纖維素）41

8、23產(chǎn)乙酰/產(chǎn)氫階段乙醇丙醇丁醇丙酮丁酸丙酸乳酸乙酸甲酸有機(jī)質(zhì)的厭氧降解過程CO2CO2H2CH4發(fā)酵作用13硫酸鹽巖還原帶有氧無(wú)氧有氧呼吸無(wú)氧呼吸光合作用硫酸根的存在對(duì)甲烷的形成有一定的抑制作用當(dāng)沉積物表面位于硫酸鹽還原帶，并具有一定厚度時(shí)，有利于形成甲烷。通過細(xì)菌作用在淺處可生成甲烷氣溶解物剖面水-沉積物剖面（生物化學(xué)帶）代謝作用剖面O2SO4HSHCO3CH4H4空氣沉積物有氧帶碳酸鹽巖還原帶（甲烷生成帶）水透光帶富含有機(jī)質(zhì)的開闊海洋環(huán)境剖面14溫度（） 累計(jì)產(chǎn)氣量方/t Toc不同母質(zhì)類型有機(jī)質(zhì)的生物氣生氣率演化曲線(適合無(wú)抑制淡水環(huán)境)型 II型 型 (李明宅 等，1997）1516

9、二、熱成因氣熱成因氣包括深成階段形成的石油伴生氣、濕氣、凝析氣以及準(zhǔn)變質(zhì)階段的裂解氣。熱成因氣都是由于熱力作用使干酪根和已生成液態(tài)烴類裂解形成的。17成巖作用階段生物甲烷氣深成作用階段初期中期中高分子量的液態(tài)烴（生油主帶）形成的伴生氣除甲烷外，重?zé)N含量高，C1/C2+約為1050深成作用階段后期低分子量氣態(tài)烴（C2C4）明顯增加濕氣，以及高溫高壓下輕質(zhì)液態(tài)烴逆蒸發(fā)形成的凝析氣。同時(shí)，伴有大量的甲烷生成。準(zhǔn)變質(zhì)作用階段由于溫度持續(xù)升高，生成的液態(tài)烴和還沒有完全裂解的干酪根裂解為輕質(zhì)烴直至甲烷。主要為CH4。幾乎沒重?zé)N。埋深18乙烷丁烷70150 ，高峰在120 甲 烷高峰在150 200250

10、，可視為生油（氣）巖生氣能力的下限。有機(jī)質(zhì)中可裂解的部分基本耗盡。溫度19t/oCCH4CH4CH4CH4CO2CO2C2+C2+N2N2H2SH2S天然氣的生成模式，N2最初以NH3形式產(chǎn)生 準(zhǔn)變質(zhì)階段深成階段成巖階段20腐植型有機(jī)質(zhì) 細(xì)粒沉積物中有機(jī)質(zhì)的天然氣相對(duì)含量腐泥型有機(jī)質(zhì)5010015020020生油有機(jī)質(zhì)生氣有機(jī)質(zhì)生油和生氣有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)圖示腐泥型有機(jī)質(zhì)富含長(zhǎng)鏈脂肪結(jié)構(gòu)，所以在熱解時(shí)烷基側(cè)鏈斷裂可依次形成液態(tài)烴、濕氣和干氣。腐植型有機(jī)質(zhì)則富含芳香結(jié)構(gòu)，含氧基團(tuán)和少量的短鏈脂肪側(cè)鏈。因此熱解時(shí)主要形成干氣和二氧化碳。21C1/C1+C2+/ C1干燥系數(shù)重?zé)N系數(shù)475個(gè)油氣藏的資料繪制

11、含溶解氣的氣藏平均值比值極限值美國(guó)、加拿大、澳大利亞油氣田中C1/C2+平均值與深度的關(guān)系40030020010010005004500350015005500250065007000CH4/重?zé)N深度(m)22層位相對(duì)密度甲烷重?zé)N%甲烷/重?zé)NCO2+H2S%H2%N2%乙烷丙烷丁烷總量T30.60492.183.991.790.586.3614.5P10.568597.991.060.230.051.3473.10.470.050.10Z0.632989.030.140.090.001.23387.15.940.174.68四川盆地氣藏天然氣成分23氣體成分平均含量（%）氣體成分平均含量（%）

12、CH491.89CO23.58C2H60.48N24.017C3H80.00149O20.148C4H100.00033H20.002C5H120He0.03美國(guó)煤層瓦斯成分24煤系地層中常具有較高的汞含量。這是由于煤作為富集狀的腐植型有機(jī)質(zhì)，對(duì)汞有較大的吸聚能力。25從煤中形成氣體的熱動(dòng)力學(xué)條件和化學(xué)機(jī)理與分散有機(jī)質(zhì)基本相似。其主要差別如下：1 富集狀有機(jī)質(zhì)在轉(zhuǎn)化初期，受氧化作用影響較大2 粘土礦物對(duì)富集狀有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的催化作用較小 3 煤中富集狀有機(jī)質(zhì)對(duì)溫度反應(yīng)遲緩 4 煤有較大的吸附容量，可保存較多的氣體于煤層26不包括水的揮發(fā)分煤化過程中煤級(jí)指標(biāo)的明顯變化（Vr-不包括水分的揮發(fā)分）德國(guó)

13、美國(guó)27定義：煤成氣就是指煤系地層在煤化過程中生成的天然氣。三、 煤成氣的成因上世紀(jì)60年代以來(lái)相繼在前蘇聯(lián)西西北利亞盆地、荷蘭東部盆地和北海盆地中發(fā)現(xiàn)了特大的煤系地層的氣田。這三個(gè)氣區(qū)的探明儲(chǔ)量約占世界探名儲(chǔ)量的1/3。我國(guó)也在鄂爾多斯盆地、四川盆地、東濮盆地等處找到了與煤系地層有關(guān)的氣藏。瓦斯氣就游離態(tài)的煤成氣，它是以甲烷氣為主的混合氣。28煤的現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)概念：煤是由稠環(huán)芳香核、橋鍵和烷基側(cè)鏈組成的大分子聚合物。成煤有機(jī)質(zhì)主要是富含雜原子的纖維素和木質(zhì)素。煤化作用的實(shí)質(zhì)：就是腐植型有機(jī)質(zhì)脫氧、去氫、富碳的過程。芳核上的不穩(wěn)定官能團(tuán)，特別是含氧、含碳的官能團(tuán)（如羧基、羥基、氨基以及甲氧基）

14、的脫落，富氫的烷基側(cè)鏈斷裂，芳香核不斷縮合，以CH4、CO2、 H2O、N2、H2S等揮發(fā)性物質(zhì)排出形成煤系氣。29C%煙煤與無(wú)煙煤階段微鏡煤在煤化過程中的物理、化學(xué)與分子結(jié)構(gòu)變化煤的大分子結(jié)構(gòu)特征決定吸附孔隙的發(fā)育程度，通過比表面積來(lái)表征。 低煤級(jí)煤結(jié)構(gòu)單元的芳構(gòu)化程度較低,側(cè)鏈和官能團(tuán)發(fā)育,分子半徑大,大分子的堆積較為疏松,結(jié)構(gòu)單元間結(jié)合不夠緊密,吸附孔隙和吸收孔隙均很發(fā)育,表現(xiàn)為煤的比表面積大、吸收孔隙比表面積比?。?高煤級(jí)煤的結(jié)構(gòu)單元的芳構(gòu)化程度高,側(cè)鏈和官能團(tuán)大量脫落,分子半徑變小,大分子的堆積變得致密, 隨煤化作用程度增高,吸附孔隙變小,部分吸附孔隙變?yōu)槲湛紫? 鏡質(zhì)組反射率超過

15、4. 5%時(shí),煤大分子結(jié)構(gòu)單元因拼疊作用發(fā)生“晶化”,吸附孔隙和吸收孔隙銳減導(dǎo)致比表面積陡降30泥炭 褐煤煙煤煤的演化類似型干酪根，初期以O(shè)/C原子比下降為主，后期以H/C原子比下降為主。在煤的干餾實(shí)驗(yàn)中1kg煤可生成200LCH4、75LCO2、10LN2、H2O和少量重?zé)N化合物。31植物遺體泥炭褐煤煙煤無(wú)煙煤超無(wú)煙煤成巖作用泥炭化作用煤化作用變質(zhì)作用成煤作用成煤作用的階段32CO2為主，占天然氣的7090%烴類氣小于20%CO2降至10%，烴類氣為7090%。仍然以氣態(tài)烴甲烷為主，但重?zé)N含量明顯增加甲烷氣占8090%。幾乎沒有重?zé)N氣，二氧化碳量很少。是甲烷的主要生成期，也是干氣帶。煤化過程

16、中成烴階段示意圖煤的生氣、成油可以分為三個(gè)階段主要產(chǎn)物甲烷氣濕氣期干氣期33t/oCCH4CO2N2煤化過程中煤系氣的產(chǎn)率曲線34組成 熟 階 段已鑒定的組分高成熟 過成熟階段已鑒定的組分成 因組 分亞 組 分組 分鏡質(zhì)組結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體鏡屑體無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體熒光均質(zhì)鏡質(zhì)體無(wú)熒光均質(zhì)鏡質(zhì)體基質(zhì)鏡質(zhì)體 +鏡質(zhì)體鑲嵌結(jié)構(gòu)各向異性體+高等植物木質(zhì)纖維組織，凝膠化作用的產(chǎn)物，高變質(zhì)下鏡質(zhì)體可轉(zhuǎn)變?yōu)楦飨虍愋泽w惰質(zhì)組絲質(zhì)體 菌類體 惰屑體氧化絲質(zhì)體火焚絲質(zhì)體+惰性體+高等植物木質(zhì)纖維組織，絲炭化作用的產(chǎn)物殼質(zhì)組孢子體、角質(zhì)體樹脂體、殼屑體木栓質(zhì)體+各向異性體+來(lái)源于陸生植物的類脂物質(zhì),高-過成熟階段烴類排出，熒光消

17、失，演變成各向異性體 腐泥組藻類體瀝青質(zhì)體-+微粒體+是藻類、浮游動(dòng)物、細(xì)菌等低等水生生物強(qiáng)烈降解的產(chǎn)物，在生油和運(yùn)移后，留下的固體殘?jiān)鼮槲⒘ｓw。 次 生有機(jī)組滲出瀝青體各向異性體鑲嵌結(jié)構(gòu) 微粒體+ +富氫顯微組分成烴后滲透出烴類的演變產(chǎn)物動(dòng)物有機(jī)碎屑組有孔蟲動(dòng)物外殼+動(dòng)物的有機(jī)質(zhì)硬體注：+常見，比較常見，+少見，-罕見或未見濟(jì)陽(yáng)坳陷煤系烴源巖顯微組分分類與分布表 （以濟(jì)陽(yáng)坳陷古生界C-P和中生界J1+2新生界第三系為例）煤巖35 煤巖顯微組分的生油能力 從煤巖亞顯微組分的生油潛量來(lái)看，由大到小的次序大致是：樹脂體 花粉 角質(zhì)體 木栓質(zhì)體 瀝青質(zhì)體 孢子體 基質(zhì)鏡質(zhì)體。 36 顯微組分組成及常

18、規(guī)地球化學(xué)評(píng)價(jià) 煤巖生油潛力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 37煤 成 烴 模 式肖賢明根據(jù)我國(guó)煤成烴盆地煤系烴源巖具體地質(zhì)地化特征，建立起了四種成烴模式，分為A，B，C，D類。 A類：成烴演化模式與II型干酪根甚至I干酪根相似。它代表了我國(guó)廣泛分布的特種煤，以生油為主，在高成熟階段后，可產(chǎn)出大量天然氣。雖目前我國(guó)尚未發(fā)現(xiàn)這類成因的煤成油氣田，但這類烴源巖在我國(guó)聚煤盆地廣泛分布。 B類：成烴模式液態(tài)窗呈雙峰形。這種模式主要見于我國(guó)第三紀(jì)含煤盆地。由于我國(guó)第三紀(jì)煤一般成熟度較低，大多只進(jìn)人第一個(gè)生烴期，烴類主要源于樹脂體，即形成未熟低熟油。這類油氣資源在我國(guó)東南沿海不斷發(fā)現(xiàn)。 C類：成烴模式與III型干酪根成烴模式類

19、似。這類煤層以鏡質(zhì)組為主，液態(tài)窗主范圍為Ro0.651.30。我國(guó)C-P煤成烴盆地的煤層以這種成烴模式為主，如有匹配的圈閉構(gòu)造，可形成一定規(guī)模煤成油氣田。 D類：成烴模式多見于我國(guó)中生代煤盆地。生烴母質(zhì)以鏡質(zhì)組占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，液態(tài)窗范圍寬，主生烴期不明顯。這類煤層以煤成氣為主，并伴有一定數(shù)量輕質(zhì)油。準(zhǔn)噶爾、塔里木庫(kù)車及吐哈侏羅系煤層實(shí)際上亦屬這類成烴模式。 38四、 非烴類氣體的成因氮?dú)舛趸剂蚧瘹浜鈿錃獾獨(dú)馐谴髿獾闹饕M成，地殼中的氮?dú)庵饕峭ㄟ^循環(huán)的地下水、雨水從大氣攜帶而來(lái)。大氣中的二氧化碳含量約為0.04%。二氧化碳易溶于水，所以水體中含有比大氣多幾十倍的二氧化碳。天然氣藏中一般二氧化

20、碳的含量不大于45%（體積），但也有高達(dá)80%的。 H2S是具有強(qiáng)腐蝕性的毒性氣體。也是油田氣、天然氣中常見的組分。一般含量低，不超過25%。但也有少數(shù)含量很高的氣藏（例如，美國(guó)南德克薩斯 98% ）。氦氣在自然界無(wú)單獨(dú)成藏，都是與其它氣體相伴生。氦氣都是無(wú)機(jī)成因的。氫氣在烴類氣中小于3%，都是與其它氣體相伴生。氦氣都是無(wú)機(jī)成因的。煤系氣中可高達(dá)87%（巴爾扎斯區(qū)）。39氮?dú)鈦?lái)源演化圖（Kroos等，1996）40 生物成因：主要作用是異化還原作用,由硫酸鹽還原菌通過對(duì)硫酸鹽的異化還原代謝過程而實(shí)現(xiàn)。 在該過程中,硫酸鹽還原菌通過厭氧呼吸只將一小部分代謝的硫結(jié)合進(jìn)細(xì)胞中,大部分硫以類似氧被需氧

21、生物(另一種屬的硫酸鹽還原菌) 所吸收那樣來(lái)完成能量代謝過程，提高還原菌吸收轉(zhuǎn)化的效率,從而產(chǎn)生大量硫化氫。熱化學(xué)成因：主要指硫酸鹽因熱化學(xué)作用還原生成硫化氫,即硫酸鹽礦物與有機(jī)質(zhì)或烴類作用,硫酸鹽被還原生成硫化氫,氣態(tài)烴被氧化形成二氧化碳?xì)怏w。 41不成熟相成熟相變質(zhì)相五、 天然氣的空間分布西加拿大盆地有機(jī)相變化N2N2N2N2N2CH4H2SCO2CO2CO2CO2CO2424344持續(xù)充注、近源運(yùn)聚、連續(xù)分布45六、 天然氣的成因類型綜合判識(shí)46腐泥型有機(jī)質(zhì)熱催化裂解氣腐植型有機(jī)質(zhì)熱催化裂解氣4748天然氣成熟度圖(A.T.James,1983)有機(jī)質(zhì)變質(zhì)程度（LOM）高溫甲烷油凝析油1

22、3CPDBRO49根據(jù)甲烷、乙烷、丙烷的碳同位素判斷有機(jī)烷烴氣的成因（戴金星，2000) 生物氣油型氣煤型氣油型氣生物氣50深源氣熱解氣凝析氣伴生氣生物成因氣102104103105101-20-30-40-50-60-70-80C1/C2+C313C1天然氣成因分類簡(jiǎn)圖51生物氣煤型氣原油伴生氣油型裂解氣52四川T3煤成氣庫(kù)車T-J煤成氣蘇里格C-P天然氣蘇里格地區(qū)天然氣碳同位素分布圖53川中地區(qū)天然氣的碳同位素對(duì)比圖54長(zhǎng)嶺斷陷位于松遼盆地中部斷陷帶面積 7044km2基底最大埋深 8000m斷陷層總資源量6070108m3長(zhǎng)嶺斷陷區(qū)域構(gòu)造位置圖十屋斷陷長(zhǎng)嶺斷陷 松遼南部無(wú)機(jī)成因天然氣的特

23、征與判識(shí) 概況特殊成因天然氣介紹：大慶油田 概況坳陷層斷陷層蘇公坨斷階帶北正斷階帶乾安斷凹長(zhǎng)嶺斷凹達(dá)爾罕斷凸帶查干花斷凹東部斜坡帶長(zhǎng)嶺斷陷構(gòu)造單元?jiǎng)澐痔K階公帶坨斷階正帶北斷乾安斷凹長(zhǎng)凹嶺爾達(dá)斷罕凸干帶查斷花部凹帶東斷坡斜凝灰?guī)r:溶孔、基質(zhì)內(nèi)微孔、 氣孔發(fā)育流紋巖：氣孔、溶孔及收縮縫、構(gòu)造縫發(fā)育火山巖儲(chǔ)層為天然氣聚集提供了良好的載體 YS101YS1YS102CS1YS1YS102YS101營(yíng)城組含氣面積:16.83km2有效厚度153.6m，有效孔隙度:7.8%體積系數(shù):0.0036，含氣飽和度:69.6%探明儲(chǔ)量：433.6108m3松南氣田達(dá)爾罕斷層天然氣組分氣藏特征 甲烷含量為69-72

24、%，乙烷含量0-2.08 %，氮?dú)夂繛?.21-8.5%，二氧化碳含量為18-27%。密度0.76-0.82g/cm3。天然氣以甲烷為主，氮?dú)猓趸己科撸缓?。 腰英臺(tái)深層氣田營(yíng)城組天然氣分析數(shù)據(jù)表 井號(hào)取樣深度天然氣相對(duì)密度天 然 氣 組 分 （%）甲烷乙烷丙烷異丁烷正丁烷異戊烷正戊烷己烷以上氮二氧化碳硫化氫m腰深1井3544.41-3575.00.791272.0641.1890.0560.0020.010.0080.000.0144.86121.79300.798771.711.230.060.0020.0150.0050.010.0414.2122.7203544.41-

25、3575.00.7870.591.020.0600.020007.832000.7671.20.930.0300.010008.4218.103544.41-3575.072.592.083.1922.1503544.41-357572.730.960.060.012 0.010.0144.421.830腰深101井3824.0-3833.00.871.4600000005.5222.900.7971.960.840000005.5921.5103745.5-3764.50.8271.331.190.0500.01000.01027.4100.7871.18000 0 0003.7925.02

26、0腰深102井3773.5-3792.00.8269.0200.050 0 0005.8624.75059井號(hào)層位天然氣組分碳同位素同位素序列C1C2C3腰深1k1d-20.4-20.8-24.7C1C2負(fù)k1yc-23.6-26.4-26.4C1C2C3C4負(fù)-21.2-26.5-26.7C1C2C3C4負(fù)-23.78-23.50 -24.80 C1C2負(fù)長(zhǎng)深1k1yc-23.0 -26.3 -27.3 C1C2C3負(fù)長(zhǎng)深1k1yc-25.77 -27.0 C1C2負(fù)長(zhǎng)深1k1yc-25.92 -26.76 C1C2負(fù)長(zhǎng)深1k1yc-20.17 -20.73 C1C2負(fù)長(zhǎng)深1-1-23.17

27、 -24.43 C1C2負(fù)長(zhǎng)深1-1-23.32 -25.10 C1C2負(fù)長(zhǎng)深1-1k1yc-22.40 -27.00 C1C2負(fù)長(zhǎng)深1-1k1yc-22.20 -26.90 -27.0 C1C2負(fù)長(zhǎng)深1-2k1yc-18.3 -25.0 C1C2負(fù)特征： 13C130，同位素偏重; 13C1 13C2 13C3 13C4,碳同位素序列發(fā)生倒轉(zhuǎn),為較典型無(wú)機(jī)氣體輸入的特征。腰英臺(tái)深層天然氣碳同位素 特征60天然氣碳同位素普遍偏重，通過對(duì)天然氣成因分析，天然氣碳同位素普遍存在倒轉(zhuǎn)，存在較高的非烴氣體，因此推斷可能有無(wú)機(jī)幔源氣的混入，導(dǎo)致天然氣同位素存在倒轉(zhuǎn)并且偏重 。長(zhǎng)嶺斷陷營(yíng)城組天然氣碳同位素

28、指紋圖61aa國(guó)內(nèi)外無(wú)機(jī)成因天然氣負(fù)碳同位素序列（戴金星，1992）氣樣地點(diǎn)13C1（）13C2（）13C3（）東海盆地天外天構(gòu)造1井172229松遼盆地芳深1井14.0918.6323.2美國(guó)黃石公園泥火山21.526.5俄羅斯希比尼地塊3.29.116.2戴金星院士對(duì)世界各地溫泉?dú)馀c火山氣的研究認(rèn)為無(wú)機(jī)成因的天然氣甲烷碳同位素一般小于30.0，松遼盆地芳深1井與東海盆地天外天構(gòu)造1井天然氣碳同位素呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，甲烷同位素值在18.0左右，認(rèn)為天然氣為無(wú)機(jī)成因 。62aaCO2的成因13CCO2值范圍()有機(jī)成因-10幔源成因-4.0-8.0碳酸鹽巖熱分解3. 5+3. 5變質(zhì)巖成因0.47

29、70. 292不同成因的CO2同位素分布范圍井號(hào)層位深度（m)同位素（）CO2成因C1CO2腰深1k1d34663495-20.4-20.8-14.8-15.3有機(jī)成因k1yc-23.78-21.2-5.5-7.9幔源成因長(zhǎng)深1k1yc3593753-26.07-20.17 -6.99-5.26幔源成因長(zhǎng)深1-1k1yc3739-23.17-22.2 -7.5-4.63幔源成因長(zhǎng)深1-1k1yc3880-22.4 -11.9混合成因長(zhǎng)深1-2k1yc3838 -18.3 -11.6混合成因腰英臺(tái)深層天然氣CO2成因分析腰英臺(tái)營(yíng)城組天然氣中主要為幔源成因CO2也有少量為煤?；旌铣梢駽O2氣，腰深1井登樓庫(kù)組的CO2為有機(jī)成因氣。63aa長(zhǎng)嶺斷陷腰英臺(tái)深層天然氣13C113C213